[发明专利]一种高效的融合负载均衡和路由节能的路由计算方法

说明书

本发明公开了一种高效的融合负载均衡和路由节能的路由计算方法，属于互联网技术领域，解决了已有的融合负载均衡和路由节能的路由算法运行效率过低的问题。本发明提出的方案不仅与已有的融合负载均衡和路由节能的路由算法具有同样的负载均衡与节能效果，而且时间复杂度更小，运行效率更高。因此本发明是一种可以在大型网络中部署负载均衡和路由节能的高效方案。

技术领域

本发明属于互联网技术领域，涉及路由计算方法，具体涉及一种高效的融合负载均衡和路由节能的路由计算方法。

背景技术

随着云计算、大数据、移动互联网的兴起，网络流量与日俱增。传统网络软硬结合的负载均衡策略出现了可扩展性差、交换技术繁琐和自我调节能力差等问题。

面对上述问题，学术界采用SDN架构，动态调整负载均衡策略，有效提高网络资源的利用。在SDN链路负载均衡方面，学术界提出LABERIO算法、L2RM框架、遗传蚁群优化算法来对网络中的所有链路进行负载均衡，从而提高网络系统性能，降低延时和丢包率。在SDN网络级节能方面，学术界提出能量感知路由，低复杂度的贪心启发式算法，LBGA算法，流映射算法，Willow流调度算法，对网络中冗余设备进行休眠，降低整个网络的能耗。学术界提出一种兼顾负载均衡与节能的LoadbE-it算法，该算法在中小型网络拓扑中具有良好的性能，但是因其时间复杂度为O(n⁴)，不利于在大规模网络中部署。

发明内容

本发明提出一种高效的融合负载均衡和路由节能的路由计算方法，LoadbE-it-M算法通过逐步减少网络拓扑中的需要计算的链路数量来提升运行效率，并且和LoadbE-it算法具有同样的负载均衡与节能效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种高效的融合负载均衡和路由节能的路由计算方法，包括步骤：

步骤1：在路由计算中，使用Dijkstra算法求得从路径起点start到start可达点的距离，并存储于dis数组，路径存储于path向量容器；其中，一个网络拓扑中，源-目的节点信息转发需要依次经过的节点定义为路径，路径起点定义为start，终点为end， dis数组用于存储可达点的距离，path向量容器用于存储可达点路径；

步骤2：根据步骤1的运算结果构造一颗以路径起点start为根节点的最短路径树；

步骤3：设置v_node向量容器以存储节点组，逆序断开路径起点start到终点end最短路径的每一条边，获取该边连接的子树上的节点的增量组，将节点组置于v_node；

步骤4：设置哈希表update存储节点是否需要更新，初始化为0与1，0代表无需更新，1代表需要更新，将当前v_node内的所有节点在update表中置为1；

步骤5：设置all_path数组存储路径起点start到终点end在去边后的最短路径，顺序枚举路径起点start到终点end最短路径的每一条边，每去除一边，执行一次步骤6、7、8、9；

步骤6：设置fibonacci_max_heap为斐波那契堆, heap_itr为斐波那契堆迭代器，distance数组存储可达点的距离，new_path数组存储路径；修改update表中为1的点在distance数组中的值为极大值，该点在new_path数组中的值为空；修改update表中为0的点在distance数组中的值为dis表中该点值，将该点压入fibonacci_max_heap，该点在new_path数组的值为该点在path中的值；

步骤7：遍历v_node的最后一项，将该项中的点在update中所对应的值置为0，将v_node的最后一项删除；